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浙大陈红征教授课题组JMCA：具有向外支化烷基链的非稠环受体用于高效有机太阳能电池导语：作为一种新型清洁能源技术，近年来，有机太阳能电池（OSCs）凭借其独特的性能，如柔性、多色性、半透明性等，受到了越来越多研究人员的关注。对于高效OSCs，光活性层主要采用体异质结（BHJ）结构，其由作为电子给体（D）的p型化合物和作为电子受体（A）的n型化合物组成。+ 更多光电前沿资讯和材料，可关注微信公众号“有机光电前沿”与“知研光电材料”。文中所涉及众多材料知研均有销售，详情请联系客服。浙大陈红征教授课题组JMCA：具有向外支化烷基链的非稠环受体用于高效有机太阳能电池 文献直通车请点击链接。如需文献PDF，可直接联系知研客服获取。 浙大陈红征&左立见AM:逐层沉积法制备高效稳定二元有机光伏器件 浙大陈红征团队Acc. Mater. Res.:非稠环受体用于高性能、稳定、低成本的有机太阳能电池 浙大陈红征&左立见EES:单结有机太阳能电池19.2%效率—调节D:A界面能级排布及分子间相互作用 陈红征&左立见&朱海明Nat. Commun.:不对称受体使高发光有机光伏器件效率超过18% 陈红征团队Nat. Commun.:多尺度揭示非富勒烯有机光伏材料的结构-性能关系 1.前言回顾 作为一种新型清洁能源技术，近年来，有机太阳能电池（OSCs）凭借其独特的性能，如柔性、多色性、半透明性等，受到了越来越多研究人员的关注。对于高效OSCs，光活性层主要采用体异质结（BHJ）结构，其由作为电子给体（D）的p型化合物和作为电子受体（A）的n型化合物组成。然而，为了实现商业化应用，需要光活性材料具有高效率和低成本，然而，目前大多具有高能量转换效率（PCE）的OSCs主要基于复杂的稠环Y系列非富勒烯受体（NFAs），这在一定程度上阻碍了OSCs的大规模应用。相较于稠环电子受体（FREAs），具有简单骨架非稠环电子受体（NFREAs）更容易合成，因而逐渐进入了研究人员的视野。
图1.给体结构，新型受体的合成与相关性质 2.文献简介 在之前工作的基础上，近日，浙江大学陈红征教授研究团队设计并合成了一种基于四噻吩环骨架的新型NFREA：BO-4T，其具有高空间位阻2,4,6-三异丙基苯基作为中心双噻吩环上的取代基，并具有向外支化的2-丁基（2-BO）烷基链作为另外两个噻吩环上取代基。单晶结构分析表明，BO-4T分子具有紧密的π-π堆积和face-on的优势取向，有利于受体域中的高效电荷传输。
图2.受体分子的堆积行为表征 研究人员选择D18、PM6、PBDB-T和J52的四个宽带隙聚合物给体与BO-4T匹配，通过研究聚合物给体的能量学、吸收和聚集特性对载体动力学和结晶行为的影响，从而系统研究了整个器件的性能。由于在电压和填充因子方面具有更多优势，基于PM6:BO-4T的器件显示出14.33%的最高PCE，是NFREAs型OSCs器件最高效率之一。此外，在评估材料的成本和性能时，BO-4T在几个具有代表性的受体中具有23.25的优异品质因数（FOM）值，这表明其在低材料成本方面的优势。
图3.器件结构、能级排布、光伏性能比较 3.文献总结 综上，该工作这项有助于研究人员更好地理解基于NFREAs的共混物的结晶行为，从而为未来高效NFREAs的设计提供了指导。相关研究成果最新发表于国际著名期刊《Journal of Materials Chemistry A》上，题为“Mapping Polymer Donors with a Non-fused Acceptor Possessing Outward Branched Alkyl Chains for Efficient Organic Solar Cells”。 本文关键词：有机太阳能电池，非稠环受体，分子堆积，低成本。 4.材料推荐
PM6
PBDB-T
D18 |
